锚索+抗滑桩在公路高边坡中的应用

余小英

（攀枝花公路建设有限公司， 四川 攀枝花 617000）

1 工程案例

根据高边坡的挖方要求，结合奉溪高速公路E4合同段的线路布置情况及设计边坡坡率、每级边坡高度，本标段RK11+630～RK11+730段属于规范要求的高边坡，共8级，其开挖最高高度达到72.9m，设计采用喷射混凝土、普通锚杆框架喷砼、预应力锚索框架喷砼和锚索抗滑桩进行防护。此次工程的地质情况如下：0～18.6m深为块石，浅灰色，散体壮结构，成分为泥灰岩，18.6～22.2m为强风化泥灰岩，灰色，岩石风化强烈，原岩结构构造部分已破坏；22.2～31.1m为中风化泥灰岩，灰色，泥晶质结构，中厚层状构造，主要矿物成分为方解石，粘土矿物，节理裂隙较发育，隙宽1～5mm。

2 锚索工作原理及伸长量计算

2.1 锚索工作原理

预应力锚索的结构属于柔性主动抗滑。在进行锚固段的灌浆时，要将其砂浆与钢绞线连为一体，同时也要链接孔壁以及砂浆。在完成预应力施加后，将锚固段的稳定岩体转变为载体，主要是为了承受预应力。这样就能挤压锚固内空间的柔弱岩体，使其更加紧密，避免其因巨大压力产生位移以及形变现象，能够自身调节抗滑力，从而加强岩体的稳定以及强度，在一定程度上提升高边坡的稳定性。

2.2 锚索伸长值计算

在忽略倾角等干扰因素下，可以简化锚索张拉伸长值的计算公式：在此计算公式中指的是锚索的伸长量；P指的是轴向拉力；L为张拉段长度；E为弹性模量；A为截面积。

3 施工准备

3.1 材料准备

在选购材料时需要全面按照工程实际情况合理选择施工材料，并根据工程设计图纸和进度计划等要求制定相应的材料采购计划。采购人员在选择施工材料时需要对比多家材料的单价和质量，这样才能够选择最佳施工材料，全面增强供货商的供货能力。

3.2 临时工程准备

（1）施工用水：此次施工用水主要是喷射混凝土、注浆、混凝土、砂浆搅拌用水，用水量较大，在施工期间从1#拌合站的高位水池接水。（2）施工用电：在施工坡顶位置设置一台变压器，这样能够在变压器配电房引进动力电，全面确保工程施工用电需要。（3）施工机械：按照工程实际设计情况，需要选择适宜的施工设备，全面确保施工设备的质量和性能。（4）搭设临时设施：现场不设水泥库房，此次工程使用砂浆及混凝土直接在1#拌合站领用即可。井口上搭设临时风雨棚，竖立吊架，供桩孔开挖到一定深度后出渣进料用。

4 边坡防护施工技术

在进行边坡施工时需要全面按照支护一级原则，并且按照开挖后揭露地面地质情况对加固方案进行及时调整，实行动态化设施。施工工序如下：开挖到连接线平台标高处之后开展抗滑桩施工。在完成浇筑之后需要对一级和二级边坡进行注浆施工，开挖至路面高程3m处需要在路面范围内进行注浆施工。

4.1 抗滑桩施工

抗滑桩施工顺序主要包括以下几道工序：施工准备阶段，开挖桩孔，处理地下水，护壁，制作和安装钢筋笼以及灌注混凝土等。根据工程要求需要进行标记处理，全面确保工程施工材料规格以及型号符合设施要求。在开挖桩孔之前需要对孔口进行平整处理。如果在雨水天气施工时需要适当增加建筑围堰高度，为保证施工安全，减少施工对坡体的扰动，桩井开挖应自滑坡体两端向中间推进，间隔两桩跳槽分批开挖。需要使用人工方式对松散地区层段进行开挖，孔口采用锁口处理方式，桩身进行护壁处理，每次支护高度1.0～1.5m。对于强度较低的岩石，采用风镐开挖。对于坚硬的岩石，采用少药量、小炮眼的松动爆破方式，但是每次剥离厚度需要控制在30cm以下。按照岩土体的自稳性以及模板高度确定最大开挖深度。每天都需要对岩性进行记录编制，对滑面情况进行核对，如果实际施工情况与设计方案之间存在较大差异性时需要及时向设计单位上报异常情况，及时调整施工设计。

在开挖孔桩期间需要将孔内积水进行排除，如果滑体富水性比较差时则需要使用坑内排水方式。如果坑内富水性比较好时则需要使用桩孔外管泵降排水方式。在开挖桩孔期间需要对钢筋混凝土进行护壁处理，按照最大开挖深度确定单次护壁高度。将护壁厚度控制在设计范围之内，并且与围岩接触良好。

钢筋笼的安装在孔内进行，绑扎时做定位处理。孔内照明采用36V电压，变压器设置在井外。使用双面焊接方式连接竖筋接头处，错开接头点。不能将竖筋搭接处设置在滑动面和土石分界面。如果井孔内渗水量比较大时则需要使用强行排水处理，全面降低地下水位。

用常规干法施工，在井口放漏斗、串桶或导管到桩底。用混凝土泵把混凝土顺漏斗、串桶或导管注入，注入过程中始终保持串桶或导管出口距浇注面1～2m，以免发生砼分层离析。混凝土随浇随平整。混凝土必须连续不间断浇注，以保证抗滑桩的整体性，避免出现缩桩和断桩的现象。每浇筑0.5m厚用振捣器振捣密实，如遇到特殊情况无法连续浇注时，间歇时间若超过允许间歇时间则按冷接缝处理。浇筑完成后派专人用麻袋、草帘加以覆盖浇清水养护7天。

4.2 预应力锚索施工技术

预应力锚索是预应力锚索抗滑桩中的主要构件，预应力锚索孔施工可在桩身开挖前钻进，也可在桩身上预留锚孔，在桩身施工后再施工预应力锚索，两者均可。采用干钻方式，以冲击为主，较软地层用牙轮钻头旋转钻进，高压风出渣。在施钻锚索孔时，在钻机上安装专用集尘器，用排渣软管将岩渣、粉尘引入特制水箱中消尘，清除粉尘降低对施工环境的污染和对现场施工用车行驶安全的影响。

考虑沉渣，钻孔深度为锚索长度再加0.2～1.0m。钻进过程中应对每孔地层变化、进尺速度、地下水情况及一些特殊情况现场作编录，地层破碎、松散时，应跟管钻进，确保钻孔完整不塌，若遇坍孔，应立即停钻，进行固壁灌浆处理，待水泥砂浆初凝后重新开钻。

钢绞线下料长度等于锚索长度再加张拉预留长2m，钢绞线应除污、除锈，自由段采取防锈措施，先涂黄油再套PVC管，按设计要求组装成锚索体。单孔锚索采用6束无粘结钢绞线组成，钻孔孔径为13cm，锚索孔内至孔底一次性压埋水泥砂浆，浆体强度控制在35MPa，注浆压力控制在0.6MPa以上。砂浆灌注需要密实饱满。在完成首次注浆之后，水泥砂浆凝固收缩之后需要对孔口进行补浆处理。

5 结束语

综上所述，在对锚索抗滑桩支护结构进行分析之后能够看出，该种支护结构能够显著减少桩身弯矩，使桩身受力合理。按照工程实践能够看出，滑坡推力分布形式对锚索拉力的计算结果具有较大的影响，因此在实际工程当中需要合理计算滑推力分布形式。抗滑桩的抗滑嵌入深度的增加程度不会对桩身造成较大影响，因此如果桩侧土应力无法满足要求时可以增加抗滑桩锚固段长度。施工中确保工程质量，做到技术先进、经济合理、安全适用。